XXXXXXXX學院教案2024年/2025年第1學期專業大類電子與信息大類課程名稱Python程序設計課程類別專業核心課教學模式（課堂教學/混合式教學）混合式教學任課班級24物聯網3-1/3-2/3-3班任課教師王健所屬院部信息與通信學院2024年9月1日教學單元8.3pandas數據分析庫周次16-1時數2授課班級24物聯網3-1/3-2/3-3班教學目的及要求：素質目標(1)培養嚴謹細致的邏輯思維能力；(2)培養發現問題、分析問題和解決問題的能力。知識目標(1)理解Pandas的概念、特點、功能、應用領域、數據結構和安裝命令；(2)掌握Pandas的兩種核心數據結構：Series和DataFrame；(3)掌握DataFrame的屬性和方法；(4)理解Pandas數據分析流程；(5)掌握Pandas數據導入函數、數據清洗函數、數據統計分析函數、數據處理函數、數據導出函數。能力目標(1)能夠創建Series并設置標簽；(2)能夠通過索引獲取Series的數據；(3)能夠創建DataFrame；(4)能夠使用Pandas相關函數進行數據分析。教學要求需要授課教師完成以下任務：(1)了解學生前次課程掌握情況、課后作業完成情況；(2)將授課視頻和PPT上傳至智慧職教平臺；(3)設計好授課環節，調動學生的學習積極性。教學重點：(1)Pandas的兩種核心數據結構：Series和DataFrame；(2)Pandas常用數據分析函數。教學難點：(1)Pandas的兩種核心數據結構：Series和DataFrame；(2)Pandas常用數據分析函數。實驗儀器及教具：智慧職教、騰訊會議、授課視頻和PPT（已上傳智慧職教平臺）、多媒體教學系統、Python+PyCharm+Anaconda+JupyterNotebook教學過程備注一、課前1.教師提前在智慧職教平臺上傳資源，發布預習任務清單。學生根據任務清單，觀看教學資源，在平臺上完成預習作業和測試，發表相關觀點、參與討論。教師查看學生自學情況。2.課前十分鐘，教師通過智慧職教、騰訊會議(線上教學)、多媒體設備(線下教學)播放物聯網行業的高新技術視頻，展現大國實力，增強民族自信，激發學生對本專業的熱愛，增強學習主動性。二、課中1、課堂點名、復習和點評（10分鐘）(1)教師通過智慧職教的【簽到】功能進行點名。(2分鐘)(2)教師通過智慧職教的【搖一搖】功能抽取學生回答問題，復習上次課的內容（4分鐘）。(3)教師點評學生作業問題(4分鐘)。2.教學導入（5分鐘）教師介紹本節課程的主要教學內容：pandas簡介、pandas核心數據結構、pandas常用數據分析函數。3.主要內容（65分鐘）(1)pandas簡介結合啟發引導法，教師講解pandas的概念、特點、功能、應用領域、數據結構、安裝命令。(5分鐘)(2)pandas核心數據結構結合啟發引導法，教師講解pandas的兩種核心數據結構：Series和DataFrame。對于Series，教師講解它的概念和語法結構，并通過案例講解Series不指定標簽、通過NumPy數組設置標簽、手動設置標簽、通過位置索引獲取數據、通過標簽索引獲取數據、通過位置切片獲取數據、通過標簽切片獲取數據等。教師示范編程，學生跟練，教師巡回指導，協助排錯。對于DataFrame，教師講解它的概念和語法結構，并通過案例講解通過ndarry創建DataFrame、通過list創建DataFrame、通過dict創建DataFrame、通過Series創建DataFrame。教師示范編程，學生跟練，教師巡回指導，協助排錯。結合啟發引導法，教師講解DataFrame的常用屬性和常用方法。教師示范編程，學生跟練，教師巡回指導，協助排錯。通過跟練和排錯，培養學生嚴謹細致的邏輯思維能力和發現問題、分析問題、解決問題的能力。(40分鐘)(3)pandas常用數據分析函數結合啟發引導法，教師講解pandas數據分析流程，包括：數據導入、數據清洗、數據統計分析、數據處理、數據導出。針對每一個流程，講解相關的數據分析函數。教師示范編程，學生跟練，教師巡回指導，協助排錯。通過跟練和排錯，培養學生嚴謹細致的邏輯思維能力和發現問題、分析問題、解決問題的能力。(15分鐘)(4)教師引導學生總結本次課堂內容。（5分鐘）課后作業：1.請簡述創建Series和DataFrame的方式。2.請列舉5個DataFrame的常用屬性。3.請列舉至少8個pandas常用的數據分析函數。（以下內容為選填，供線上課程及線上線下混合式課程填報）教學資源列表與訪問路徑備注教學資源列表：模塊8Python科學計算庫(選學內容)8.3pandas數據分析庫訪問路徑：/teacher/spoc_courseDesign?courseId=2875912C-3F52-45C2-8280-B27D183CC10E&id=3B2DF89A-2D4B-4FF5-A8AD-20BA113A967C在線教學過程（學生自主學習指引）提前設置今日課堂教學內容，課前引導學生進入智慧職教平臺，預習本節課程的教學資源，完成課前測試和作業。課中組織學生在智慧職教平臺進行簽到、討論、測試、投票等，在線教學過程中通過智慧職教和騰訊會議進行直播授課、討論答疑等。課后在智慧職教平臺布置作業，學生在平臺上